• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.45 no.4
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• pp.349-360
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• 2012

A horizontally curvilinear non-hydrostatic free surface model that was applicable to three-dimensional viscous flows was developed. The proposed model employed a top-layer equation to close kinematic free-surface boundary condition, and an isotropic k-${\varepsilon}$ model to close turbulence viscosity in the Reynolds averaged Navier-Stokes equation. The model solved the governing equations with a fractional step method, which solved intermediate velocities in the advection-diffusion step, and corrects these provisional velocities by accounting for source terms including pressure gradient and gravity acceleration. Numerical applications were implemented to the wind-driven currents in a two-dimensional closed basin, the flow in a steep-sided trench, and the flow in a strongly-curved channel accounting for secondary current by the centrifugal force. Through the numerical simulations, the model showed its capability that were in good agreement with experimental data with respect to free surface elevation, velocity, and turbulence characteristics.

• Journal of Energy Engineering
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• v.15 no.1 s.45
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• pp.1-7
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• 2006

The multi-dimensional two-phase flow models were developed for analyze the multi-dimensional behaviors or nuclear systems. To verify the simple turbulence model, The single phase mixing problem in a rectangular slab was calculated and compared with the commercial CFD code results. That result shows a good agreement with the CFD result. And the RPI Air-water experiments were simulated to assess the two-phase turbulence model in the multi-dimensional component. The first calculated distribution or void-fraction is highly dispersed and diffusive. It was revealed that the main reason is undesirable stratification force in a horizontal stratified flow regimes. Therefore the horizontally stratified flow regime is deleted because the stratified flow regime is not expected in multi-dimensional flow. With the modification of the flow regime, the predicted flow patterns and void fraction profiles are in good agreement with the measured data.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.87-87
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• 2019

흔히 진흙으로 대표되는 점착성 유사는 모래와 같은 비점착성 유사와 달리 응집 현상으로 인해 지속적으로 유사 입자의 크기가 변화한다. 응집 현상은 점착성 유사 입자의 응집 과정과 파괴과정으로 구성된다. 응집 현상 중 응집 과정은 유사 입자 간의 충돌로 인해 발생하는 것으로 이해되며, 충돌을 야기하는 메커니즘으로는 브라운 운동(Brownian Motion), 차등침강(Differential Settling), 난류 전단 (Turbulent Flow Shear)이 있다. 파괴 과정은 입자간 충돌로 인해 깨지는 것이 아닌 난류 전단(Turbulent Shear)로 인한 덩어리 분리(Massive Splitting)가 발생하는 것으로 이해한다. 이러한 유체의 특성, 흐름 특성 (난류 거동) 뿐만 아니라 유사 입자의 특성 모두의 영향을 받으며 지속적인 응집 현상을 겪는 점착성 유사 입자들은 하나의 커다란 덩어리인 플럭(Floc)을 형성한다. 형성된 플럭의 구조는 프랙탈 기하학을 따르는 것으로 이해된다. 따라서 플럭의 구조는 자기 유사성을 띠며, 플럭의 밀도는 형성된 플럭 크기의 함수가 된다. 플럭의 크기가 증가할수록 플럭의 프랙탈 차원이 감소하며, 플럭의 밀도는 감소한다. 많은 이전의 연구에서 플럭의 침강 속도를 농도에 따른 함수로 가정하고 경험식을 이용하여 산정하나, 유사 입자의 침강 속도는 크기와 밀도의 함수임을 Stokes Law를 통해 생각해 볼 수 있다. 이에 본 연구에서는 응집 현상의 결과물로 형성된 응집물의 크기와 밀도를 각각 산정하고, Stokes Law를 이용하여 침강 속도와 응집물 크기의 관계에 대한 연구를 수행하고자 한다. 보다 심도 있는 연구를 위해서는 응집 현상을 야기하는 메커니즘에 대한 이해가 필수적이다. 간소화된 응집 모형으로부터 얻어진 플럭 크기를 이용하여 프랙탈 차원, 플럭의 밀도를 산정한다. 형성된 응집물의 크기와 침강 속도의 관계에 대한 이해를 통해 보다 정확한 플럭의 침강 속도 산정이 가능할 것으로 생각된다.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.35 no.3
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• pp.265-272
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• 2002

Spatial distribution of Phytoplankton Pigment Concentration (PPC) and Sea Surface Temperature (SST) around the East Korean Warm Current (EKWC) was described, using both Coastal Zone Color Scanner (CZCS) images and Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) images in May, 1980. Water mass in this region can be classified into five categories in the horizontal profile of PPC and SST, nLw (normalized water-leaving radiance) images: (1) coastal cold water region associated with concentrations of dissolved organic material or yellow colored substances and suspended sediments, (2) cold water region of thermal frontal occurred by a combination of phytoplankton absorption and suspended materials, (3) warm water overlay region by the phytoplankton absorption than the suspended materials; (4) warm water region occurred by the low phytoplankton absorption, and (5) offshore region occurred by the high phytoplankton absorption. In particular, the highest PPC (>2.0 mg/m^3) area appeared in the CZCS and AVHRR images with a band shaped distribution of the thermal front and ocean color front region, which is located the coastal cold waters alonB western thermal front of the warm streamer of the EKWC. In this region, the highest PPC occurred by a combination of the high absorption of the phytoplankton (443 nm) and highest reflectance of suspended materials (550 nm). Another high PPC ($\simeq$$6\;mg/m^3$) appeared in the warm water overlay region inside warm streamer. High phytoplankton pigment concentration of this region was corresponding to the short wavelength of 443 nm, which represented phytoplankton absorption of the CZCS image.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.7
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• pp.15-25
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• 2003

An experimental. study is carried out to investigate the near-wake characteristics of an airfoil oscillating in pitch. An NACA 4412 airfoil is sinusoidally pitched about the quarter chord point between the angle of attack -6$^{\circ}$ and +6$^{\circ}$. A hot-wire anemometer is used to measure the phase-averaged mean velocities in the near-wake region of an oscillating airfoil. The freestream velocities of present work are 3.4, 12.4, 26.2 m/s, and the corresponding Reynolds numbers are 5.3${\times}10^4$, 1.9${\times}10^5$, 4.l${\times}10^5$, and the reduced frequency is 0.1. Streamwise velocity profiles are presented to show the Reynolds number effects on the near-wake region behind an airfoil oscillating in pitch. All the cases in these measurements show that the velocity defects by the change of the Reynolds number are very large at the lowest Reynolds number $R_N$=5.3${\times}10^4$: and are small at the other Reynolds numbers ($R_N$=1.9${\times}10^5$ and 4.l${\times}10^5$) in the near-wake region. A significant difference of phase-averaged mean velocity between 5.3${\times}10^4$, and 1.9${\times}10^5$ is observed. The present study shows that a critical value of Reynolds number in the near-wake of an oscillating airfoil exists in the range between 5.3${\times}10^4$, and 1.9${\times}10^5$.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.718-722
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• 2009

하도 상황이 수역(水域)에서 식생역(植生域)으로 변화하여 최종적으로 육역화(陸域化)단계로의 천이가 진행되는 현상을 하도 육역화라고 한다. 하도 육역화는 하천의 생태환경적 측면에서 많은 문제들을 야기할 수 있으며, 단일 단면 하도의 복단면 고착화로 하천 통수 단면이 감소하여 하도의 홍수 관리 기능에 심각한 위해 요소로 작용할 수 있다. 본 연구는 하도 육역화 방지를 위한 수공구조물로서 말뚝을 설치하고 그 효과를 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하여 검토하였다. 수치 모의는 구조물 주변의 복잡한 흐름 모의를 위하여 복잡한 지형지물이 있는 경우에 많이 활용되는 LES(Large Eddy Simulation) 난류 모델을 적용하였으며 세굴 및 퇴적 영향을 알아보기 위하여 유사 세굴(Sediment Scour) 모델을 적용하였다. 하도 육역화 방지 수공구조물의 효과 검토를 위하여 모형 수로의 제방 근처에 말뚝을 설치하고 말뚝직경, 설치 간격 및 배열 등을 변화시켜 구조물 주변의 동수역학적 거동, 흐름분리 효과 및 세굴영향을 수치모의를 통하여 분석하였다. 분석 결과 말뚝에 의한 흐름 분리와 국부 세굴에 의하여 하상 퇴적이 상대적으로 감소되는 효과를 나타냈으며 설치간격이 수변으로부터 말뚝 두께의 2배 그리고 흐름방향으로 말뚝 두께의 2배 이내의 간격으로 설치하여야 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 추후 다양한 수리모형 실험을 통한 검증과 다양한 조건에 대한 수치 모의를 통하여 하도 육역화 방지 기술을 개발할 수 있을 것으로 사료된다.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.6 no.2 s.19
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• pp.34-40
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• 2003

Numerical studies have been conducted to predict the solid-liquid separation efficiency of turbulent flow in a hydrocyclone using a commercial CFD code. To validate the CFD code, several preliminary numerical calculations are carried out to determine the influence of parameters such as grid systems, numerical schemes, and turbulence models. The numerical studies have been performed on the hydrocyclones with the different vortex finder geometries by changing the mass flow rate, and the results were compared with the experimental data. The results show that the CFD code can be used as a design tool to improve the performance of hydrocyclones.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 1998.11a
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• pp.211-219
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• 1998

Propellants pressurized and fed into the combustion chamber undergoes the mechanical, chemical combustion processes. Along with their distinctive physical characteristics, propellant combustion is typically divided into the processes; injection, atomization, mixing, vaporization and chemical reaction. These processes assumed to happen in a serial manner are strongly coupled, thereby involves formidable physical complexities. In this study a numerical experiment is attempted to simulate the burning sprays due to OFO, FOF triplet / FOOF split doublet injectors. Based on Eulerian-Lagrangian frame, Navier-Stokes equation system for compressible flows is preconditioned with low Reynolds number $k-{\varepsilon}$ turbulent model and time-integrated by LU-SGS, and the sprays are described by DSF model with the characteristics initialized by experimentally determined spray characteristics. Simplified single global reaction model approximates heptane-air reaction. It was observed that FOOF split doublet injector shows better atmization with shortest residence and the FOF triplet injector produces better combustion performance.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.11a
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• pp.263-264
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• 2000

여과포 표면상에 도달하는 입자의 농토를 낮추거나 균일하게 유지시킬 경우, 부착된 입자층 두께의 성장으로 인한 압력손실의 증가율을 줄일 수 있고 이로 인하여 탈진 주기 또한 감소시킬 수 있다. 탈진조작의 저감으로 인하여 여과포의 수명 증대로 여과포의 교체 시기를 연장시킬 수 있으므로 여과포 집진장치의 운전 및 유지 보수비의 저감을 이룰 수 있다. 본 연구에서는 집진용기의 중간부분에 위치한 접선 유입관을 통하여 오염입자를 함유한 기체유동을 유입시킨 후, 원심력과 난류확산에 의하여 집진용기 내벽과 내통(inner tube) 벽면에 부착된 입자는 중력에 의하여 용기 바닥으로 모인 후 바닥면에 설치된 스크래퍼(scraper)를 통하여 분리 처리될 수 있는 새로운 형상의 집진장치를 개발하고자 하였다. (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.2094-2097
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• 2007

본 연구에서는 사석경사제의 전면부에 불투과성 수중방파제를 설치하여, 불규칙파의 반사에 대한 수치모의와 수리모형실험을 수행하였다. 수치해석 모형에는 Reynolds Averaged Navier-stokes (RANS) 방정식을 지배방정식으로 사용하였고, 난류해석을 위하여 $\kappa-\varepsilon$ 방정식을 사용하였다. 자유수면변위의 정확한 예측을 위하여 VOF 기법을 적용하였다. 수리모형실험은 한양대학교 수리실험실의 조파수로에서 수행되었다. 본 연구에서는 입사파랑으로 불규칙파를 조파하였으며, Bretsch neider-Mistuyasu 스펙트럼을 목표스펙트럼으로 하여 재현하였다. 반사율의 산정에서 입사파와 반사파를 분리하기 위하여 수치모형실험에서는 3점법을 사용하였고, 수리모형실험에서는 2점법을 사용하였다. 수치모의를 통하여 예측된 반사율과 수리모형실험에서 관측한 결과는 서로 잘 일치하였다.